专利名称：一种塑料球阀的制作方法及其模具的制作方法
技术领域：
本发明属于阀门领域，涉及一种塑料球阀，特别是塑料球阀 的制作方法以及制作塑料球阀所使用的模具。
背景技术：
球阀是管道工程中一种重要的组件。但是目前的球阀大多是 采用铜或者不锈钢材料制成，具有制造工艺复杂、污染严重、生 产成本高等缺点。
为了节约材料和降低生产成本，人们提出了很多技术方案， 例如，中国专利文献公开了一种阀体一次成型的塑料球阀中国
专利号ZL98216763. 6;授权公开号CN2347000Y，包括一次 成型的阀体和置于阀体内的带有阀杆的阀球，在阀球表面设置有 包覆层，该包覆层构成阀体的阀球腔内衬及对应于阀体进、出液 孔方向的凸环状体。此结构的阀体自身不具有螺纹连接结构，如 通过热合连接，连接后无法拆卸再利用；如通过螺纹连接，塑料 质地的螺纹经过一次连接后，第二次连接时就会出现连接不牢固， 密封性差等问题。
现有的其它塑料球阀也都存在着类似的问题。
发明内容
本发明的第一个目的是针对现有技术所存在的上述问题，提 供一种制作成本低、制作方便的塑料球阀的制作方法。
本发明的第二个目的是提供一种由上述制作方法中所使用的 模具。
本发明的第一个目的可通过下列技术方案来实现 一种塑料球阀的制作方法，其特征在于，该制作方法包括以下步骤
A、 零件制作采用通用的加工方法制成金属材料的球芯、阀 杆、手柄和两个呈筒状的连接座，采用通用的塑料成型工艺制出 塑料材料的球座，球座内部为空腔；
B、 组装阀芯组件将上述制作成型的球芯定位在球座内，将 阀杆连接在球座上并使阀杆的内端位于球座内且与球芯固连，阀 杆的外端伸出球座，得到阀芯组件；
C、 装模、合模将连接座分别置于阀芯组件的两端，并使连 接座上的通孔与球座内部相通；模具是由上模体和下模体组成的， 在下模体上具有定位杆，将上述连接座、阀芯组件和另外一个连 接座依次由上至下套在定位杆上，然后将上模体与下模体接合在 一起；
D、 注塑、退模采用注塑机在40—60bar的注射压力下将熔 融的温度在200。C一27(TC液态塑料注入上模体和下模体之间；待 10—40秒，将上模体与下模体分离，得到本塑料球阀半成品；
E、 组装成品将手柄固连在塑料球阀半成品的阀杆外端，得 到塑料球阀。
采用通用的机加工方法制造出金属材料的球芯、阀杆和两个 呈圆筒状的连接座。球芯呈圆球状，并且在球芯上具有贯穿的通 水孔。
采用通用的塑料成型工艺制造出塑料材料的球座，球座内部 为空腔且球座内部与球芯相匹配。
然后将球芯定位在球座内，将阀杆安装在球座上，使阀杆的 内端位于球座内并且阀杆内端与球芯固连。阀杆的外端伸出球座， 组装成阀芯组件。
将两个连接座和阀芯组件套在下模体的定位杆上，两个连接 座分别位于阀芯组件的两侧并且连接座上的通孔与球芯内腔相 通。接着把上模体与下模体连接，使得两者接合在一起。采用注塑机将熔融的液态塑料注入上模体与下模体之间。等 待一段时间后，将上模体与下模体分离，将工件取出后得到塑料 球阀的半成品。
最后，将手柄连接在塑料球阀半成品的阀杆外端，得到塑料 球阀成品。当然，根据实际需要还可以采用抛光处理将塑料球阀 外侧的毛边、毛刺祛除。
在上述塑料球阀的制作方法中，所述的步骤A中在连接座内 侧加工出螺纹。
通过连接座内侧的螺纹能方便的使本塑料球阀与其它管件等 连接。
在上述塑料球阀的制作方法中，所述的步骤A中采用通用的 塑料注射成型工艺还制出有与球头外侧相匹配的密封环和与球座 端部相匹配的压盖；所述的步骤B中，密封环装于球头的两侧， 且上述的压盖固连在球座端口处，使得两个密封环牢固的定位在 球头的两侧。
由于密封环与球芯外侧形状相匹配，同时密封环又是通过压 盖定位在阀座内的。这样就使得球芯与密封环之间能够稳定接触， 增加接触处的密封性。
在上述的塑料球阀的制作方法中，所述的步骤B中在阀杆与 球座之间设有密封圈，密封圈套在上述的阀杆上。
通过密封圈能增加阀杆与球座之间的密封性。
本发明的第二个目的可通过下列技术方案实现 一种模具， 包括上模体和下模体，所述的上模体与下模体之间具有能使两者 定位的定位结构，所述的下模体上具有用于定位阀芯组件的定位 杆，其特征在于，所述的下模体上具有凹入的导向直槽，所述的 导向直槽处还设有两块能沿导向直槽滑动的滑块，所述的滑块侧 部具有凹入的模腔且当两滑块接触时相对的两个模腔形成注塑腔 且上述的定位杆位于注塑腔内，所述的上模体与下模体之间还设有当两滑块接触时能将其锁定的夹紧机构。
在使用本模具制作塑料球阀时，首先将阀芯组件套在定位杆 上。然后使两个滑块沿导向直槽滑动，滑动后的两个滑块接触在 一起，两滑块之间的模腔形成注塑腔。上述的阀芯组件位于注塑 腔内，并且阀芯组件与注塑腔之间具有供注塑材料进入的空间。
两个滑块接触在一起后，通过夹紧机构使得两滑块始终保持 接触。显然，上述过程完毕后，就可以进行注塑作业了。
在上述的模具中，所述的夹紧机构包括两根斜导柱和设于滑 块上的通孔，两根斜导柱固连在上模体上且这两根斜导柱呈八字 形向上模体两侧倾斜，所述的斜导柱穿于通孔处。
当斜导柱插于滑块的通孔处时，随着上模体向下模体靠拢， 在斜导柱的作用下挤压两滑块同时向下模体中部滑动。 一旦上模 体与下模体接触在一起时，在斜导柱的作用下两个滑块也接触了
在一起。
当然，在上模体不与下模体分离的情况下，两滑块始终保持 接触在一起。
在上述的模具中，所述的下模体的导向直槽底部对应于通孔 处具有凹入的位移槽，上述斜导柱外端伸出通孔能位于位移槽处。
可以看出，上模体与下模体接合过程中斜导柱会伸出滑块的 通孔，在位移槽的作用下使得斜导柱不会受下模体阻挡。
在上述的模具中，所述的滑块内部为空腔，且在滑块上设有 与其内腔相通的冷却管。在注塑过程中会导致滑块处温度比较高， 将冷却介质由冷却管输入滑块内，就能有效的降低滑块温度。
在上述的模具中，所述的滑块侧部具有两个相邻的模腔。显 然，两块滑块接触在一起后，就形成两个注塑腔。
在上述的模具中，所述的滑块侧部具有凸出的导向凸边，所 述的导向直槽侧壁处凹入的导向凹口，导向凸边与导向凹口相匹 配且导向凸边位于导向凹口处。在导向凸边和导向凹口的作用下，滑块只能沿导向直槽作平 移运动。
在上述的模具中，所述的定位结构为下模体端面处的若干定 位凹口和上模体端面处与定位凹口位置相对应的定位导柱。
当定位凹口和定位导柱接合在一起后，上模体与下模体之间 就能得到定位。
在上述的模具中，所述的定位杆穿在上述的下模体上，定位 杆的上端位于下模体上部，定位杆下端位于下模体下部且在定位 杆下端固连有顶板，所述的顶板与下模体之间设有弹簧。施加外 力推挤顶板，就能使定位杆随着一同移动，并将已制作好的塑料 球阀脱出。 一旦工件脱出后，停止施加外力，在弹簧的弹力作用 下定位杆回复原位。
与现有技术相比，本塑料球阀由于阀杆、球芯和连接座是由 金属材料制成的，其它零件均是由塑料材料制成，因此，本塑料 球阀的制作方式不仅成本比较低，而且易于实施。
同时，本塑料球阔制作过程中所使用的模具通过两个接触的 滑块形成注塑腔，并且两个滑块能够自动接触并定位，因此，它 使用简便、产品成品率比较高。
图1是本模具的立体结构示意图。
图2是本模具的剖视结构示意图。 图3是本模具中下模体处的立体结构示意图。 图4是本模具中下模体处的剖视结构示意图。 图中，1、上模体；la、定位导柱；2、下模体；2a、定位凹 口； 2b、导向直槽；2c、位移槽；2d、导向凹口； 2e、注塑口； 3、 定位杆；4、滑块；4a、模腔；4b、通孔；4c、冷却管；4d、导向 凸边；5、斜导柱；6、顶板；7、弹簧。
具体实施例方式
以下是本发明的具体实施例并结合附图，对本发明的技术方 案作近一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。 实施例一
如图1所示，本塑料球阀的模具由上模体1和下模体2组成。
上模体1与下模体2之间具有能使两者定位的定位结构，本 实施例中，定位结构为下模体2端面处的若干定位凹口 2a和上模 体1端面处与定位凹口 2a位置相对应的定位导柱la。当然，将 定位凹口 2a设置于上模体1上，将定位导柱la设置于下模体2 上也是可行的。
在下模体2上还具有定位杆3，定位杆3能对阀芯组件进行 定位。
在下模体2上还具有凹入的导向直槽2b，在导向直槽2b处 设有两块滑块4，滑块4能沿导向直槽2b滑动。滑块4侧部具有 凹入的模腔4a，本实施例中，每个滑块4上均具有两个凹入的模 腔4a且两滑块4上的模腔4a位置一一对应。当两个滑块4接触 在一起时，两个位置对应的模腔4a形成注塑腔，上述的定位杆3 位于注塑腔内。
如图1和图2所示，在上模体1与下模体2之间还设有夹紧 机构，在夹紧机构的作用下能使两块相互接触的滑块4始终保持 接触状态。
夹紧机构包括固连在上模体1上的两根斜导柱5、滑块4上 的通孔4b和导向直槽2b底部的位移槽2c。两根斜导柱5呈八字 形固连在上模体1上，并且斜导柱5向上模体1的两侧倾斜。斜 导柱5穿于滑块4的通孔4b处，且当上模体1与下模体2接合在 一起时，斜导柱5穿过通孔4b位于位移槽2c处，并且在斜导柱 5的作用下使得两个滑块4始终接触在一起。本实施中，两个滑块4上均具有与其模腔4a相通的冷却管4c。
在上模体1上还设有贯穿的注塑口 2e，当上模体1与下模体 2结合在一起后，注塑口 2e与两个滑块4之间形成的注塑腔相通。
如图3所示，为了在合模过程中使滑块4顺畅的沿着导向直 槽2b移动，在滑块4侧部具有凸出的导向凸边4d，在导向直槽 2b侧壁处凹入有导向凹口 2d，导向凸边4d与导向凹口 2d相匹配 且导向凸边4d嵌于导向凹口 2d处。
如图4所示，为了使制作好的塑料球阀稳定的脱出，上述的 定位杆3穿在上述的下模体2上，定位杆3的上端位于下模体2 上部，定位杆3下端位于下模体2下部且在定位杆3下端固连有 顶板6，所述的顶板6与下模体2之间设有弹簧7。
需要脱模时，推挤顶板6，顶板6上移过程中带动定位杆3 一同移动，从而使得套在定位杆3上的塑料球阀方便的脱出。一 旦停止施加外力后，在弹簧7的弹力作用下定位杆3随着顶板6 回复至其初始位置。
本塑料球阀的制作方法包括有以下步骤
A、 零件制作采用机加工方法制作出金属材料的球芯、阀杆、 手柄和两个呈筒状的连接座，同时，在该机加工过程中在连接座 内侧加工出螺纹。
采用注塑或吸塑工艺制作出塑料材料的球座、压盖和两个密 封环，球座内部为空腔，密封环端部与球芯外侧形状相匹配，压 盖与球座端口处相匹配。
B、 组装阀芯组件将密封环、球芯装于球座内，两个密封环
分别位于球芯的两侧，压盖固连在球座的端口处，通过压盖将密 封环和球芯定位在球座内。
然后，再使阀杆内端穿于球座内，使阀杆内端与球芯固连， 阀杆的外端伸出球座，得到阔芯组件。本实施例中，在阀杆与球 座之间设有密封圈，密封圈套在阀杆上。C、 装模、合模将连接座和阀芯组件套在下模体2的定位杆 3上，使连接座位于阀芯组件的两侧，然后将上模体1与下模体2
接合在一起。
D、 注塑、退模采用注塑机在50bar的注射压力下将熔融的 的且温度在23(TC的液态塑料由滑块的冷却管注入上述的注塑腔 内。等待IO秒钟后，将上模体1与下模体2分离，得到本塑料球 阀的半成品。
E:组装成品将手柄固连在塑料球阀半成品的阀杆外端，得
到塑料球阀成品。 实施例二
本实施例同实施例一中所采用的模具相同，但在步骤D中注 塑机在55bar的注射压力下将熔融的且温度在220。C的液态塑料 由滑块的冷却管注入上述的注塑腔中。并且，在注塑后12秒将上 模体1与下模体2分离。
实施例三
本实施例同实施例一中所采用的模具相同，但在步骤D中注 塑机在60bar的注射压力下将熔融的且温度在24(TC的液态塑料 由滑块的冷却管注入上述的注塑腔中。并且，在注塑后25秒将上 模体1与下模体2分离。
权利要求
1、一种塑料球阀的制作方法，其特征在于，该制作方法包括以下步骤A、零件制作采用通用的加工方法制成金属材料的球芯、阀杆、手柄和两个呈筒状的连接座，采用通用的塑料成型工艺制出塑料材料的球座，球座内部为空腔；B、组装阀芯组件将上述制作成型的球芯定位在球座内，将阀杆连接在球座上并使阀杆的内端位于球座内且与球芯固连，阀杆的外端伸出球座，得到阀芯组件；C、装模、合模将连接座分别置于阀芯组件的两端，并使连接座上的通孔(4b)与球座内部相通；模具是由上模体(1)和下模体(2)组成的，在下模体(2)上具有定位杆(3)，将上述连接座、阀芯组件和另外一个连接座依次由上至下套在定位杆(3)上，然后将上模体(1)与下模体(2)接合在一起；D、注塑、退模采用注塑机在40-60bar的注射压力下将熔融的温度在200℃-270℃液态塑料注入上模体(1)和下模体(2)之间；待10-40秒，将上模体(1)与下模体(2)分离，得到本塑料球阀半成品；E、组装成品将手柄固连在塑料球阀半成品的阀杆外端，得到塑料球阀。
2、 根据权利要求1所述的一种塑料球阀的制作方法，其特征在于，所述的步骤A中在连接座内侧加工出螺纹。
3、 根据权利要求1或2所述的一种塑料球阀的制作方法，其特征在于，所述的步骤A中采用通用的塑料注射成型工艺还制出有与球头外侧相匹配的密封环和与球座端部相匹配的压盖；所述的步骤B中，密封环装于球头的两侧，且上述的压盖固连在球座端口处，使得两个密封环牢固的定位在球头的两侧。
4、 根据权利要求3所述的一种塑料球阀的制作方法，其特征在于，所述的步骤B中在阀杆与球座之间设有密封圈，密封圈套在上述的阀杆上。
5、 一种模具，包括上模体(1)和下模体(2)，所述的上模体 (1)与下模体(2)之间具有能使两者定位的定位结构，所述的下模体(2)上具有用于定位阀芯组件的定位杆(3)，其特征在于，所述的下模体(2)上具有凹入的导向直槽(2b)，所述的导向直槽(2b)处还设有两块能沿导向直槽(2b)滑动的滑块(4)，所述的滑块(4)侧部具有凹入的模腔(4a)且当两滑块(4)接触时相对的两个模腔(4a)形成注塑腔且上述的定位杆(3)位于注塑腔内，所述的上模体(1)与下模体(2)之间还设有当两滑块(4)接触时能将其锁定的夹紧机构。
6、 根据权利要求5所述的一种模具，其特征在于，所述的夹紧机构包括两根斜导柱(5)和设于滑块(4)上的通孔(4b)，两根斜导柱(5)固连在上模体(1)上且这两根斜导柱(5)呈八字形向上模体(1)两侧倾斜，所述的斜导柱(5)穿于通孔(4b)处。
7、 根据权利要求6所述的一种模具，其特征在于，所述的下模体(2)的导向直槽(2b)底部对应于通孔(4b)处具有凹入的位移槽(2c)，上述斜导柱(5)外端伸出通孔(4b)能位于位移槽(2c)处。
8、 根据权利要求5或6或7所述的一种模具，其特征在于，所述的滑块(4)内部为空腔，且在滑块(4)上设有与其内腔相通的冷却管(4c)，所述的滑块(4)侧部具有两个相邻的模腔(4a)。
9、 根据权利要求8所述的一种模具，其特征在于，所述的滑块(4)侧部具有凸出的导向凸边(4d)，所述的导向直槽(2b)侧壁处凹入的导向凹口 (2d)，导向凸边(4d)与导向凹口 (2d)相匹配且导向凸边(4d)位于导向凹口 (2d)处，所述的定位结构为下模体(2)端面处的若干定位凹口 (2a)和上模体(1)端面处与定位凹口 (2a)位置相对应的定位导柱(la)。
10、 根据权利要求5或6或7所述的一种模具，其特征在于，所述的定位杆(3)穿在上述的下模体(2)上，定位杆(3)的上端位于下模体(2)上部，定位杆(3)下端位于下模体(2)下部且在定位杆(3)下端固连有顶板(6)，所述的顶板(6)与下模体(2)之间设有弹簧(7)。
全文摘要
本发明提供了一种塑料球阀的制作方法及其模具，属于阀门技术领域。它解决了现有球阀制造中存在的工艺复杂、污染严重和生产成本高等技术问题。一种塑料球阀的制作方法，该制作方法包括以下步骤A.零件制作；B.组装阀芯组件；C.装模、合模；D.注塑、退模；E.组装成品。一种模具，包括上模体和下模体，下模体上具有用于定位阀芯组件的定位杆，下模体上具有凹入的导向直槽，导向直槽处还设有两块能沿导向直槽滑动的滑块，滑块侧部具有凹入的模腔且当两滑块接触时相对的两个模腔形成注塑腔且上述的定位杆位于注塑腔内，上模体与下模体之间还设有当两滑块接触时能将其锁定的夹紧机构。本塑料球阀制作成本低、使用简便、产品成品率高。
文档编号B29C45/00GK101596766SQ20091009970
公开日2009年12月9日 申请日期2009年6月9日 优先权日2009年6月9日
发明者蔡金福 申请人:蔡金福